長安羚羊發動機無法啟動

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車構造維修時間：2014年11月06

行駛里程約8.6萬km的長安羚羊1300汽車。該車因無法啟動而拖到修理廠。
    故障排除：接車時，拖車人員敘述：“聽車主說車行駛正常，只聽發動機艙內‘轟’的一聲響，之后熄火，就再也不能起動”。目測發動機外觀、底盤、車身均無損傷，根據經驗，懷疑此車正時帶斷裂。因為檢查正時帶需拆下發動機前端許多機件，便試打一下起動機，果然不能起動。
    拔下高壓線，插上火花塞試高壓火，有火花跳出，說明正時帶未斷裂。該車由分電器內霍爾式傳感器和進氣歧管絕對壓力傳感器傳送ECU信號，進而由ECU控制點火、噴油。分電器由凸輪軸驅動，凸輪軸依靠正時帶由曲軸驅動。接著檢查油路，拔下回油管，起動機轉動時有油流出，但不能確定噴油器是否噴油，向進氣管噴人化油器清洗劑，依舊不能起動。
    考慮氣缸壓力出現突發性故障的可能性較小，便又回過頭繼續檢查電路。拆下4個火花塞，插上高壓線，拔下4個噴油器插頭，接通點火開關，4個火花塞都能跳出強烈的藍色火花。裝上火花塞，試著調了一下點火正時，有了起動跡象，經多次起動，發動機勉強起動，但是怠速特別不穩，而且不能提速。既然調點火正時能起動，說明故障還是在點火系，會不會是正時帶跳齒？拆下發動機前端機件，檢查配氣正時，發現曲軸、凸輪軸記號都對準無誤，不存在跳齒，沒有發現問題只好裝復，起動發動機故障依舊。
    接下來仔細分析，該車是五成新的電噴車，不可能這么難以起動呀？發動機能夠正常起動并運轉必須具備5個條件：①足夠的點火能量；②霧化良好的燃油；③正常的氣缸壓力；④正確的配氣相位、點火和噴油正時；⑤充足的進氣和通暢的排氣。該車有足夠的點火能量，噴人的化油器清洗劑可以燃燒，所以1， 2條完全可以排除，由于未檢測第5條，便拆下進氣總管和三元催化轉化器前端，起動，故障沒有好轉。
    由于本廠氣缸壓力表剛剛壞了，向氣缸內加一點機油也未起動。看來只有懷疑第4條，而且該車在加速時發悶，感覺像點火正時過遲。于是再次拆下正時帶，仔細檢查，對準曲軸帶輪記號，拆下1缸火花塞，檢查1缸活塞在上止點位置。對準凸輪軸帶輪記號（凸輪軸
“八字”由于氣門搖臂機構遮擋看不見，只好作罷），分火頭正好對準1缸位置。忽然想起以前看過一篇由于曲軸輪半月鍵磨損松曠而導致加速不良的文章，懷疑此車也出現了類似問題，試著緊了一下曲軸帶輪和凸輪軸帶輪大螺栓，無松動現象，再仔細檢查點火及配氣系統其他部件，如分電器、正時帶等，還是未發現問題。
    這就怪了，所有條件都具備，為什么還這么難以起動呢？思來想去，感覺故障還是在點火或配氣系統，可偏偏找不到原因。該車起動后，怠速時機油燈亮一會兒熄滅，考慮該車未采用液壓挺柱，機油壓力與起動困難不存在直接聯系，故暫不做處理。發動機警告燈不報警，ECU具有點火、噴油兩項基本控制，有火噴油就是不著車。本廠無長安羚羊診斷儀，故將車開到4S店，檢測無故障碼，讀數據流正常，檢測凸輪軸第入3道瓦蓋拉傷，軸承間隙導致泄壓，是機油燈報警原因，需要拆下氣缸蓋修理。
    將車開回我廠，拆卸氣缸蓋分解發現，凸輪軸正時帶輪和凸輪軸之間的定位銷折斷，緊固的大螺栓雖然未松動，但螺栓已經拉長，中間細，兩頭粗，隨時都有斷裂的可能。故障原因找到了：凸輪軸帶輪與凸輪軸之間相對移動，導致實際配氣相位失準，從而導致起動困難和加不起速，正時相位偶爾正確時又能起動。
    因凸輪軸承拉傷導致凸輪軸轉動阻力矩增大，定位銷承受不住過大剪切力而斷裂，更換凸輪軸、定位銷和凸輪軸帶輪，故障徹底排除。
    維修小結：雖然我對修車缺少經驗，但作為“手藝人”，對此案例我感到非常自責，不是我們不能，也不是我們不為，而是我們沒有用心，導致檢測不到位，未將故障順利地排除。我將故障排除過程寫出來，希望各位同行引以為戒。
點評
    這是有教育意義的一個案例，作者費了不少周折，由于缺少氣缸壓力表和故障診斷儀，從而使故障不能順利解決。
    作者對發動機無法起動的原因分析得很詳細，值得借鑒，但是作者并沒有針對相關因素進行“有效”的檢查。
    維修檢測設備至關重要，如果該廠有示波器，檢測高壓點火波形和噴油器波形就可以發現配氣正時有問題。
      “配氣正時（相位）”定義是什么？學習吉林大學陳家瑞教授主編的《汽車構造》（第三版，人民交通出版社）可知：配氣正時是進、排氣門的實際開啟時刻，為了提高發動機的充氣系數，提高發動機的動力性，進、排氣門的開啟和關閉均有一個提前和遲后角度。
    進氣門提前開啟的目的：保證進氣行程開始時進氣門已經開大，新鮮空氣能順利地充入氣缸；當活塞到達下止點，氣缸內壓力仍然低于大氣壓力，在壓縮行程開始階段，活塞上行速度較慢，利用氣流慣性和壓力差仍在進氣，因此進氣門遲閉有利于提高充氣系數。
排氣門提前開啟的目的：做功行程當活塞接近下止點時，氣缸內壓力雖然有0.3～0. 4 MPa，但對活塞做功而言作用不大。這時若稍開啟排氣門，大部分廢氣在此壓力作用下可迅速從氣缸內排出。當活塞到達下止點時，氣缸內壓力已大大下降（約0. 115MPa），這時排氣門開度進一步增加，從而減少了活塞上行時的排氣阻力。高溫廢氣的迅速排出，還可防止發動機過熱。當活塞到達上止點時，燃燒室內的廢氣壓力仍高于大氣壓力，加之排氣時氣流有一定的慣性，所以排氣門遲一點關，可以使廢氣排得更加徹底。
    由于進氣門在上止點前開啟，而排氣門在上止點后延遲關閉，由此出現排氣門和進氣門同時開啟的一段時間，稱為氣門疊開，反映到曲軸轉角上就稱為氣門重疊角。由于新鮮氣流和廢氣流慣性都比較大，在短時間內不會改變流向，因此只要氣門重疊角選擇適當，就不會有廢氣倒流入進氣管和新鮮氣體隨同廢氣排出的可能，這對于換氣是有利的。
    對于不同的發動機，由于結構型式、轉速各不相同，所以配氣正時也不相同，合理的配氣正時應根據發動機性能要求，通過反復試驗確定。
    氣門傳動組件的作用：使進、排氣門按配氣正時規定的時刻開閉，并且保證有足夠的氣門升程。凸輪軸由曲軸通過正時帶（鏈條）驅動，因此，在裝配曲軸和凸輪軸時，必須將正時記號對準，以保證正確的配氣正時。凸輪軸正時帶（鏈）輪，再通過鍵傳動或過盈配合帶動凸輪軸，凸輪軸再通過氣門、搖臂驅動或直接驅動氣門開閉。這中間存在許多環節，其中任何一個環節出現問題，如鍵錯位、正時帶掉齒、凸輪軸磨損、氣門間隙、液壓挺柱故障等均會影響進、排氣門的實際開啟時刻。
    對于現代電控發動機，發動機ECU利用曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器來檢測曲軸和凸輪軸的位置，以確定正確的點火時刻和噴油時刻，兩個傳感器信號不準確也會導致發動機ECU監測到故障碼“配氣正時不正確”。
    當今發動機大多采用可變氣門正時系統，如本田稚閣VTEC系統，豐田汽車VVTi系統，大眾／奧迪車系可變配氣正時（相位）系統等。可變氣門正時系統發生故障，最終也影響進、排氣門的實際開啟時刻，導致配氣正時錯誤。
    在配氣機構出現故障的情況下，即使正時記號對準，配氣正時也是錯的，例如本案例中凸輪軸帶輪與凸輪軸之間的移位。還要注意，對于每氣缸裝有兩只以上氣門的發動機，配氣正時不正確極易發生活塞頂撞氣門的嚴重事故。